Einfacher werden Elektroautos zunehmend über traditionelle Fahrzeuge ausgewählt, aber eine Herausforderung ist ihre reduzierte Effizienz und kürzere Fahrstrecke bei kaltem Wetter. Dies geschieht, weil das Laden langsamer wird und der Antriebsbereich erheblich verringert wird, wenn es kälter wird. Forscher der Innovationen der University of Michigan und der Arbor Battery wurden jedoch eine potenzielle Lösung für diese Probleme entdeckt. Sie haben eine experimentelle Lithium-Ionen-Batterie entwickelt, die bei Gefrierentemperaturen außergewöhnlich gut funktioniert und schnelles Lade- und konsequentes Fahrbereich sicherstellt.
Das einzigartige Merkmal liegt in einem „3D -Elektrodendesign“ und verbessert die Fähigkeit der Batterie, auch unter extrem kalten Bedingungen optimal zu funktionieren. Normalerweise können sehr niedrige Temperaturen die Elektronenmobilität in Elektrofahrzeugen (EV) -Batterien (Elektrofahrzeuge) behindern, was zu verlängerten Ladedauern und einem verringerten Reisebereich führt.
Um dieses Problem anzugehen, haben sich die Wissenschaftler auf die Anode aufgenommen, in dem Lithiumionen während des Aufladens gehalten werden. Durch die Verwendung von Lasern veränderten sie den Graphit innerhalb der Anode und erzeugten Übergänge, die eine schnellere Bewegung und Ablagerung von Lithiumionen erleichtern. Dies beschleunigte den Ladevorgang, führte jedoch eine neue Komplikation ein: Lithiumbeschichtung. Dieses Phänomen tritt auf, wenn sich Lithium auf der Oberfläche der Anode ansammelt, anstatt absorbiert zu werden, wodurch die Batterieeffizienz und -sicherheit möglicherweise schädigt.
Die Forschungsgruppe löste das Problem auf die Batteriebeschichtung durch, indem eine dünne Schicht, ungefähr 20 Nanometer ausführlich, auf die Batterie sorgfältig aufgetragen wurde. Diese Schicht, die aus Lithiumborat-Karbonat besteht, verhindert, dass Lithium unerwünschte Ablagerungen bildet. Infolgedessen kann diese Innovation die Batterie mit einer beeindruckenden Geschwindigkeit von 6 ° C schnell aufladen, was bedeutet, dass sie in nur 10 Minuten die volle Kapazität erreichen kann, selbst wenn die Temperaturen von -10 Grad Celsius (oder 14 Grad Fahrenheit) sinken. Das Team stellte fest, dass die Effizienz der Batterie nach 100 Ladezyklen unter solchen kalten Bedingungen robust blieb.
Laut Neil Dasgupta, einem Professor für Maschinenbau an der Universität von Michigan, der an der Forschung beteiligt war, kann diese innovative Technologie möglicherweise in bestehende Batterieproduktionsmethoden mit minimalen Anpassungen einbezogen werden.
Einfacher werden derzeit aktuelle Elektroautos Batteriewärmen und Wärmepumpen anwenden, um mit kalten Temperaturen fertig zu werden. Diese Methoden sind jedoch nicht immer einwandfrei, und viele Benutzer des Elektrofahrzeugs (EV) beobachten eine Abnahme des Antriebsbereichs während extrem kalter Klimazonen. Wenn diese innovative Batterie -Technologie effektiv für EVs hergestellt werden kann, kann sie mehr Käufer anziehen, insbesondere diejenigen, die in Regionen mit harten Wintern leben.
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2025-04-04 19:38